Абсорберы для биогаза, принципы, методы и технологии абсорбционной / хемосорбционной очистки биометана от сероводорода, двуокиси углерода и других примесей

biogas-absorber-title-picture

Абсорбер для биогаза как аппарат комплексной очистки биометана от H2S, CO2, NH3 и других примесей

Одним из наиболее перспективных и эффективных подходов к обогащению биометановой смеси, генерируемой в результате бактериальной декомпозиции органического сырья в метантенках, является мокрая хемосорбция, которая максимально быстро, экономично и продуктивно проводится в таком аппарате как абсорбер для биогаза.

ООО «ПЗГО», являясь полноцикловым производителем газоочистных агрегатов и комплексов, предлагает к индивидуальному проектированию, доставке и внедрению бесперебойные, компактные и надежные абсорберные системы, позволяющие «на лету» очищать биологический газ до уровня газомоторного топлива.

Запросите расчет цены или задайте интересующий Вас вопрос

Технологически нежелательные компоненты биогаза, подлежащие сорбции

Основными поллютантами биологического газа, подлежащими сорбции, являются сероводород, углекислый газ, вода и некоторые другие соединения, чей негативный импакт на энергетические машины представлен в таблице ниже.

Поллютант Описание негативного воздействия
Сероводород исключительно кислый, коррозийный газ, драматически воздействующий на любые металлические узлы и агрегаты, особенно – стальные части моторов и двигателей внутреннего сгорания
Влага (микродисперсный водный аэрозоль) снижает КПД работы газомоторных / когенерационных / тригенерационных установок через уменьшение калорийности горения смеси
Газообразная углекислота содержащаяся в биогазе в массовой доле до 45%, двуокись углерода представляет собой главный балластный компонент биометана, снижающий – путем замещения – общий объем метана, поступающий на сгорание, и, соответственно, общую полезную отдачу энергетической инфраструктуры. Впрочем, если биогаз планируется использовать в базовых хозяйственных нуждах (отопление, готовка пищи, факельное освещение теплиц), содержанием углекислоты, как правило, пренебрегают
Аммиак, меркаптаны, оксид азота, фенол, толуол присутствующие в ощутимых количествах, эти загрязнители часто свидетельствуют о нарушении режимов сбраживания и являются сильными копотеобразователями, негативно влияющими на работу моторов

На текущий момент в научных центрах по всему миру разработаны многочисленные подходы к обогащению биогаза, но мокрые щелочные абсорберы – при прочих равных обстоятельствах – демонстрируют максимальные показатели экономичности, надежности и эффективности.

Мокрая щелочная абсорбция примесей

Основное преимущество щелочной очистки биометана является то, что она – несмотря на первичную ориентацию на сепарацию из газа сероводорода – позволяет комплексно подходить к обогащению метана, одновременно удаляя из газосмеси сразу все включения, перечисленные в таблице выше.

абсорберная установка

Компактная, надежная и производительная трехступенчатая колонная стационарно-насадочная абсорберная система. Последовательная подача метана (из одной башни в другую) обеспечивает максимально эффективную и полную нейтрализацию ключевых загрязнителей. Сделано в ООО «ПЗГО»

Помимо прочего, ситуативный выбор абсорбента для каждого конкретного агропромышленного объекта делает возможным получать в качестве побочного продукта газоочистки ценные солесодержащие пульпы, которые могут быть выгодно утилизированы или использованы при производстве удобрений, пестицидов, инсектицидов или иных полезных реагентов.

Щелочные сорбенты, используемые в биогазовых абсорберах, представляют собой водные растворы простых и доступных к приобретению основных соединений – гидроксидов щелочных или щелочноземельных металлов.

Рассмотрим типичную реакцию хемосорбции H2S, CO2 и H2O на примере раствора гидроксида натрия – NaOH:

  • NaOH + H2S → NaHS (NaHS·3H2O) + H2O (реакция сероводорода с гидроксидом натрия приводит, в зависимости от насыщенности сольвента, к образованию сульфида или гидросульфида натрия);
  • NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O (хемосорбция углекислоты в щелочном растворе образует кальцинированную соду);
  • NH3 + H2O → NH3·H2O (аммиак, если таковой присутствует в биометане, хорошо поглощается водной составляющей на физиосорбционном базисе – степень растворения аммиака в H2O достаточна для полного гидрофильтрационного захвата);
  • 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O (реагирует с щелочью и диоксид азота, результируя в нитрид натрия, нитрат натрия и воду).

Вместо NaOH могут применяться многие другие щелочи – едкое кали, гидроксид бария, гидрокарбонат натрия, кальция, (а иногда и их комбинации).

полипропиленовый абсорбер

Автоматизированная мульти-абсорберная система является многоцелевым агрегатом, способным к быстрой и тонкой перенастройке режимов газоочистки

Принцип работы абсорбционной системы в рамках сорбирования ключевых загрязнителей биометановой смеси

  1. Газ-сырец из биореактора последовательно поступает в очистные колонны, где в стационарных массообменных секциях контактирует с щелочным раствором;
  2. Сольвент абсорбирует H2S и другие поллютанты (при этом происходит смещение показателя pH раствора в кислую сторону);
  3. В циркуляционной емкости установлен pH-метр, который при снижении уровня pH подает управляющий сигнал на насос-дозатор, установленный на емкости для приготовления активного щелочного раствора;
  4. Насос-дозатор подает концентрированную щелочь в абсорберную систему для поддержания заданного уровня pH. Цикл повторяется автоматически.

модель абсорбера

Общая схема, трехмерная модель

Вы также можете рассмотреть для приобретения наши компактные и высокопродуктивные станции нейтрализации абсорберных стоков, (актуально для средних и больших объемов обрабатываемого биогаза).

Станция очистки щелочных стоков, собственный модельный ряд "ШВ"

Что касается ароматических углеводородов и кетонов, то их захват в химических насадочных абсорберах также возможен, но образующиеся результанты реакций требуют специальных мер по утилизации и затрудняют ректификацию полученных солесодержащих пульп. Если Вы испытываете трудности с улавливанием аренов, то лучшим методом удаления ароматических примесей будет адсорбционная очистка биогаза.

промышленный адсорбер

Адсорбционная система для одновременного осушения и обогащения биометана

Другие абсорбенты и технологии мокрого улавливания биогазовых примесей

Среди прочих методов абсорбционной очистки биогаза можно указать нижеследующие подходы, демонстрирующие разные степени эффективности в тех или иных условиях:

  • Промывка биогаза водой – способ обеспечивает достойные показатели, особенно при промывке газа под давлением, (высокое давление увеличивает коэффициент растворимости газов в жидкости);
  • Технология SELEXOL – высокий КПД очистки часто экономически нивелируется высокой стоимостью и необходимостью закупки специальных растворов GenoSorb;
  • Аминовая фильтрация с использованием растворов МЭА, ДЭА, МДЭА – обладает высокой технологической и экономической рациональностью при больших объемах газоочистки (свыше 250 м3 / час). Главный недостаток для биоэнергетики малого и среднего масштаба – повышенная сложность оборудования и объемность очистной инфраструктуры.
Проектирование, производство, доставка и ввод оборудования в эксплуатацию

По имеющимся у Вас вопросам в отношении индивидуальной разработки и изготовления биогазовых абсорберов, для Вашего скотоводческого, молочного, маслобойного, сахарного, вино- / пивоваренного, растениеводческого или иного бизнеса, связанного с природной органикой, пожалуйста, связывайтесь с нами через Контакты или заполняйте Анкету Заказчика.

Быстро доставим аппараты, установки или газоочистные комплексы до любой точки России, Европы или Азии и – по требованию – произведем профессиональный монтаж оборудования. Обучим рабочий персонал. Полный комплект документации. Множество опций выгодного сотрудничества. Гарантия производителя.

абсорберы для биогаза

ООО «ПЗГО» – дышите легко!

Поделиться:

Оставьте заявку на подбор оборудования и расчет стоимости
Мы перезвоним вам в течение одного рабочего часа и проконсультируем
Узнать цену
Получить прайс лист